CN203285394U - 悬挂式上配重捞油抽子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬挂式上配重捞油抽子(100)，其包括带有滑道(21)的滑块主轴(2)、配重杆(8)和止脱滑块(11)，其中，分瓣式游动滑块安装在所述滑块主轴(2)上并且能够沿所述滑道(21)滑动，其特征在于，所述配重杆(8)通过上部剪断螺栓(6)固定在所述滑块主轴(2)的顶端，并且所述止脱滑块(11)通过下部剪断螺栓(1)固定在所述滑块主轴(2)的底端。本实用新型使得井下捞油设备体积更小巧、更简单、更灵活、更高效。

Description

悬挂式上配重捞油抽子

技术领域

本实用新型涉及一种捞油抽子。

背景技术

目前，油田在对低产低效油井进行开采时，一般采用捞油生产的方式，该方法被认定是一种低成本投入方式。在使用捞油抽子工具进行捞油时，能够将井内原油从井内捞出，但是，由于出砂、油稠及石蜡等因素影响，偶尔会造成发生抽子遇卡事故，严重时会造成钢丝绳断裂，落井事故，发生落井事故后则要对油井实施大修，大修不仅造成采油成本上升，而且影响油井产量。

传统的捞油抽子如CN102839946A所公开的那样。这种捞油抽子可以应用在移动采油中，其中还采用捞油车以及配套的采油设备。此时，从井下往上所用设备主要有：捞油配重、分瓣式捞油抽子、钢丝绳、捞油井口设备等。

这种传统的捞油抽子在实际应用中除了前述问题之外，还存在下列问题：1、分瓣式捞油抽子在油井套管中下行时，占据接近套管环形空间一半的油流通道，下井阻力较大，油质稠时捞油下井速度非常缓慢；2、捞油时必须依靠独立的下部配重才行，造成捞油井井下配件过长，上升时无法提升至井口以内，遇井喷时必须破坏性地剪断钢丝绳，才能关闭井口总阀；3、因其配重较大且在底部，如果遇见卡抽时配重及抽子全部掉到井中，打捞难度很大；4、捞油施工时，需要反复地拆装独立捞油配重及捞油井口，即繁琐又笨重，同时也增加了员工的劳动强度及安全环保风险。

此外，在传统捞油抽子中，还存在下列缺点：1)底部剪断装置过长，2)抽子上下游动滑块间错位距离过大，3)捞油配重过长。上述三个缺点造成了传统捞油抽子长度在2米到3米之间。

另一方面，传统捞油抽子的剪断螺钉在出事故时，常常无法剪断。造成无法剪断主要原因是：卡抽时一般主要有出砂和套管缩径变形两种情况，这样捞油抽子上行时因出砂或套变挤压，使重合的两个游动滑块间及其与主轴滑道间滑动摩擦力迅速增加，使两个游动滑块间及其与主轴间像固定在一起一样，无法滑动错位，因此很难剪断下部剪断螺栓。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述未解决技术问题，本实用新型的目的是提供一种悬挂式上配重捞油抽子，其包括带有滑道的滑块主轴、配重杆和止脱滑块，其中，分瓣式游动滑块安装在所述滑块主轴上并且能够沿所述滑道滑动，其特征在于，所述配重杆通过上部剪断螺栓固定在所述滑块主轴的顶端，所述止脱滑块通过下部剪断螺栓固定在所述滑块主轴的底端。

根据本实用新型的一个优选实施方式，在所述滑块主轴上分别设有在轴向上彼此错开的上止动块和下止动块，所述分瓣式游动滑块由上游动滑块组件和下游动滑块组件构成，在闭合位置上，所述上游动滑块组件和所述下游动滑块组件共同停靠在所述止脱滑块上；在开启位置上，所述上游动滑块组件停靠在所述上止动块上，而所述下游动滑块组件停靠在所述下止动块上。

根据本实用新型的一个优选实施方式，所述上游动滑块组件和所述下游动滑块组件具有多个游动滑块泄油孔，所述上游动滑块组件的游动滑块泄油孔和所述下游动滑块组件的游动滑块泄油孔在轴向上彼此对准。

根据本实用新型的一个优选实施方式，所述配重杆具有吊装卡环孔、配重杆悬挂部和剪断螺栓安装孔，其中，所述配重杆悬挂部为配重杆悬挂孔和/或外悬挂缩颈，并且所述吊装卡环孔具有侧向开口，用以装卸用于固定钢丝绳的卡环头。

根据本实用新型的一个优选实施方式，所述上游动滑块组件和所述下游动滑块组件分别包括下半滑块、上半滑块和夹持在所述下半滑块与所述上半滑块两者之间的环形密封胶圈，所述环形密封胶圈借助密封胶圈销钉固定在所述下半滑块与所述上半滑块上，所述环形密封胶圈紧贴在油井套管内壁上。

根据本实用新型的一个优选实施方式，所述止脱滑块的外径大致等于所述配重杆的外径并且小于所述分瓣式游动滑块的外径，所述止脱滑块能够利用其顶面封堵所述游动滑块泄油孔的下开口，在所述止脱滑块的侧壁能够镶嵌有扶正件，所述扶正件由多个花瓣形的塑料件构成，在装配有所述扶正件之后的所述止脱滑块的外径接近油井套管内径。

根据本实用新型的一个优选实施方式，所述吊装卡环孔具有贯通至所述配重杆侧表面的泄油口。

根据本实用新型的一个优选实施方式，所述下部剪断螺栓的断裂强度小于所述上部剪断螺栓的断裂强度。

根据本实用新型的一个优选实施方式，所述滑道的横截面呈矩形、燕尾槽形或梯形。

根据本实用新型的一个优选实施方式，所述下半滑块和所述上半滑块是一体构成的，和/或所述下半滑块和所述上半滑块由彼此对称的多个组成部分拼装而成。

根据本实用新型的一个方面的优点，该捞油抽子通过设置两级剪断螺栓，在施工遇卡时螺栓可以分级剪断，使本实用新型只是部分配件落井，便于打捞。另外，通过在本实用新型中设置上部剪断螺栓，克服了卡抽时下部剪断螺栓无法剪断的缺点。

根据本实用新型另一方面优点，该捞油抽子还取消了独立配重，而是仅在顶端设置两用的配重杆。因此，捞油施工时，无需拆装捞油配重及捞油井口，减轻了工人的捞油强度及安全环保风险。同时配重杆本身具备厚重坚固的特点，因此将钢丝绳通过配合件固定在配重杆上，又省略了原有的钢丝绳固定机构。

此外，该捞油抽子通过在上、下游动滑块组件上均匀钻孔，优选为四个穿透孔，拓宽了油流通道，使其下行更顺畅。

与传统长度达到2至3米的捞油抽子相比，本实用新型整体长度得到了明显缩小，例如可以达到1米左右的长度。而且在上升时能够将捞油抽子整体提升至井口内，便于处理井喷事故，能够及时的关闭井口总阀。本实用新型还使得井下捞油设备体积更小巧、更简单、更灵活、更高效。其组装完成后，在捞油油井套管中经往复运动便形成了抽吸作用。

在实际应用中，本实用新型还存在如下明显有益效果：1、捞油抽子在井筒中下行时，分瓣式游动滑块因油流阻力(这里实际是原油的浮力作用)上、下两个组件错位打开，过油通道大于现有技术的1/2的通道(含泄油孔道)，使捞油操作时下行更顺畅；2、因其体积缩小了，遇到顶抽井喷现象时，因其短小，可迅速提升至井口内，再关闭井口总阀，不用再破坏性地剪断钢丝绳；3、增加上、下部剪断螺栓，施工遇卡时螺栓由下至上分级剪断，使本发明只是部分配件落井，便于打捞，4、因取消了独立的捞油配重，只在捞油抽子上部增加了配重杆，并在配重杆上增加了悬挂孔，可以使本发明提出井筒时能够悬挂在井口中，施工时无需再拆装捞油配重及捞油井口，既减轻了员工的劳动强度，又削减了安全环保风险。

附图说明

图1示出了本实用新型的捞油抽子；

图2单独示出了本实用新型捞油抽子的配重杆；

图3是图2配重杆的俯视图；

图4以俯视图示出本实用新型的捞油抽子；

图5以细节图示出根据图4的游动滑块泄油孔；

图6单独示出了本实用新型捞油抽子的滑块主轴；和

图7是沿图6的剖视线AA的剖视图。

附图标记列表

1、下部剪断螺栓，

2、滑块主轴，

21、滑道

3a、上游动滑块组件

3b、下游动滑块组件，

31、下半滑块

32、上半滑块

4、密封胶圈销钉，

5、游动滑块泄油孔，

6、上部剪断螺栓，

61、剪断螺栓安装孔，

7、吊装卡环孔，

71、泄油口，

8、配重杆，

81、配重杆悬挂孔，

82、外悬挂缩颈，

91、下止动块，

92、上止动块，

10、环形密封胶圈，

11、止脱滑块，

100、捞油抽子

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型。

图1示出了本实用新型的捞油抽子100。图1所示为组装完成后的悬挂式上配重捞油抽子100。该捞油抽子100包括：下部剪断螺栓1、带有滑道的滑块主轴2、游动滑块组件3a，3b、密封胶圈销钉4、游动滑块泄油孔5、上部剪断螺栓6、吊装卡环孔7、配重杆8、配重杆悬挂孔81、上下止动块9、环形密封胶圈10、止脱滑块11。

图1的姿态对应于捞油抽子100设置在井筒(未示出)中下行时的姿态。也就是说，在使用姿态，本实用新型的捞油抽子100的配重杆8位于该捞油抽子顶部。该配重杆8通过上部剪断螺栓6固定至滑块主轴2上端。由上下游动滑块组件3a、3b构成的分瓣式游动滑块可滑动地设置在滑块主轴2上。在滑块主轴2上分别设有上止动块92和下止动块91，用以限定该分瓣式游动滑块的行程。在滑块主轴2下端固定有止脱滑块11，用以限定上、下游动滑块组件3a、3b的向下运动行程。在止脱滑块的外部可以镶嵌扶正件。扶正件外径接近油井套管内径。扶正件可以是塑料材质的。该扶正件由多个花瓣状嵌件构成。这些花瓣状嵌件可以沿止脱滑块外周均匀分布，例如彼此相距120度(外形类似电扇叶片形状，只是若干叶片例如三个叶片位于同一平面内，油流可以在这些叶片间隙之间通过)。扶正件的主要作用是避免出现下列情况：由于捞油抽子在下行时会因游动滑块会错位而使分瓣式滑块的总体外径变小，此时若油井套管在局部发生缩颈形变，而又未配备扶正件，则捞油抽子很可能下行穿过该缩颈形变位置；此时若捞油抽子上行，则会因游动滑块合拢而导致总体外径变大，造成上提时遇卡，俗称卡抽。由于配有扶正件的止脱滑块11也起到定心作用，因此配有扶正件的止脱滑块11也可被称为“扶正块”。止脱滑块11通过下部剪断螺栓1固定至滑块主轴2。在装配扶正件之前，止脱滑块11的外径大致等于上配重杆外径；而在装配扶正件之后，止脱滑块11的外径大致等于分瓣式游动滑块的外径。如果遇到井下特殊情况时，止脱滑块11可阻止设备下行，其还可减少上行遇卡的可能性。

根据一个优选实施方式，上部剪断螺栓6的断裂强度大于下部剪断螺栓1。上部剪断螺栓6的断裂强度优选远大于下部剪断螺栓1。根据该实施方式，可以实现分级剪断，从而在出现落井事故时，将损失尽量控制在最小范围内。

图1表示配重杆8的第一实施方式。配重杆8具有吊装卡环孔7、外悬挂缩颈82和剪断螺栓安装孔。吊装卡环孔7用于与捞油车上钢丝绳的卡环头(未示出)卡挂连接。剪断螺栓安装孔用于安装上部剪断螺栓6。外悬挂缩颈82旨在通过外部设备来起吊配重杆8，进而起吊整个捞油抽子100。

图2以半剖图单独示出了配重杆8b的第二实施方式。配重杆8b具有吊装卡环孔7、配重杆悬挂孔81和剪断螺栓安装孔61。吊装卡环孔7用于与捞油车上钢丝绳的卡环头(未示出)连接。配重杆悬挂孔81旨在通过外部设备来吊装配重杆8，进而吊起整个捞油抽子100。在配重杆8b上可以形成两个或更多个沿周向均匀分布的配重杆悬挂孔81。这些配重杆悬挂孔81可以垂直于配重纵轴线延伸。剪断螺栓安装孔61用于安装上部剪断螺栓6。图3为配重杆8b的俯视图，其中可以看出吊装卡环孔7具有侧向开口，便于安装卡环头。在图1、图2和图3中均示出了泄油口71。在捞油抽子100沿井筒上升时，吊装卡环孔7内的油可以沿泄油口71流出。

图1以半剖图示出了游动滑块组件3a，其包括下半滑块31、上半滑块32和夹持在两者之间的环形密封胶圈10。游动滑块组件3a与游动滑块组件3b彼此对称地构成。根据图1，环形密封胶圈10借助密封胶圈销钉4固定在上半滑块32上。虽然图中未示出，环形密封胶圈10还借助另一个密封胶圈销钉固定在下半滑块31上。此处，环形密封胶圈10实际上是上下对称的形状。环形密封胶圈10的下半部分由于被下半滑块31遮挡，因此无法观察到。在下半滑块31、上半滑块32以及环形密封胶圈10内形成有若干游动滑块泄油孔5。下半滑块31和上半滑块32的游动滑块泄油孔5可以在轴向上彼此对准，也可以彼此错开。根据一个优选实施方式，游动滑块泄油孔5沿轴向彼此对准。

图4和图5以俯视图示出游动滑块组件3a和3b。在该实施方式中，滑块主轴2呈两侧对称且开有滑槽的圆柱体。游动滑块组件3a和3b分别利用其内凸滑块套接在滑块主轴2上，以便沿该滑块主轴上下滑动。在本实用新型中优选采用两个游动滑块组件3a和3b，当然也可以采用两个以上的游动滑块组件。在图4中还可以看到环形密封胶圈10。环形密封胶圈10在游动滑块组件上下移动时与井筒保持紧贴。图5还可以看到滑块主轴2的滑道21。图中所示的该滑道为矩形。当然还可以想到其他各种形状，如燕尾槽形、梯形等。

在另一个未示出的优选实施方式中，滑块主轴也可以呈具有凸棱的圆柱体，并且游动滑块组件相应地具有配合凹口。从而游动滑块组件与滑块主轴可以通过形状配合互相连接，以便上下滑动。在另一个未示出的优选实施方式中，游动滑块组件例如可以采用卡接、套接或其他适当方式可滑动地布置在滑块主轴上。

图6单独示出了滑块主轴2。滑块主轴2在上下分别设有上、下止动块91、92，分别用于上下游动滑块组件。该图还示出了用于固定下部剪断螺栓1的孔R2。在图中，孔R2中心至滑块主轴2底端的距离表示为h4。上、下止动块91、92的厚度优选均为h2。在该捞油抽子沿井筒壁下行时，上、下止动块91、92分别用于限定相应游动滑块组件的上下止挡位置，以使分瓣式游动滑块的组件彼此错开，便于捞油抽子100降下。根据一个优选实施方式，上止动块91距离滑块主轴2顶端的距离为h1。下止动块92距离滑块主轴2底端的距离为h3，并且h3大于h1。根据一个优选方式，h3远大于h1。因此，在开启位置上，当在上游动滑块组件3a停靠在上止动块92上，而下游动滑块组件3b停靠在下止动块91上之时，游动滑块组件3a和3b之间彼此错开较大的距离。

图7为沿图6的剖视线AA的剖视图。此处可以看出，从滑块主轴2的中心至下止动块91外边缘的半径R1大于滑块主轴2的正常半径。当然，止动块也可以具有其他形状，只要能够起到有效止挡作用即可。

本实用新型捞油抽子100的安装方式和工作原理。

首先将两个游动滑块组件3a和3b安装在滑块主轴2的滑道21上，再将游动滑块3a和3b与止脱滑块11及下部剪断螺栓1安装在滑块主轴2的下部。随后，将配重杆8通过上部剪断螺栓6安装在滑块主轴2滑道21的上部。最后，在两个游动滑块组件上安装并固定环形密封胶圈10。

在工作时，吊装卡环孔7与捞油车上钢丝绳的卡环头连接。配重杆8使整个捞油抽子100在捞油时下放更协调。在捞油作业上提遇卡时，若下部剪断螺栓也失灵时，上部剪断螺栓6用于及时剪断的装置，使上部设备便于提出井中，为下步打捞做好准备。上下止动块91和92旨在限制上下游动滑块组件3a和3b的活动空间，防止因两个游动滑块组件因重合而影响井筒中原油上行。下部剪断螺栓1是本实用新型的一级剪断螺栓，如果捞油抽子100运行时遇卡，其将首先剪断，使大部分设备可以安全提出井中，造成损失最小。止脱滑块11在正常运行时防止游动滑块组件脱离滑道。止脱滑块11的外径接近上配重杆，因此止脱滑块11可借助于其顶面封堵游动滑块组件的泄油孔5，防止上提抽油时漏油。如果遇到井下特殊情况时阻止设备下行，其目的是减少上行遇卡的可能性。

当本实用新型的悬挂式上配重捞油抽子100下行时，其上游动滑块组件3a上行打开，下游动滑块组件3b在下止动块91的作用下，停止上行，从而使上、下游动滑块组件3a和3b因错位而打开，油流沿着上、下游动滑块组件错位缝隙上行。当悬挂式上配重捞油抽子100上行时，其上、下游动滑块组件3a和3b在其上部油流推动及底部止脱滑块11双重作用下彼此关闭。游动滑块组件的环形密封胶圈10与其外部套管内壁形成类似于活塞与泵筒的关系，阻止油流下行。通过捞油车钢丝绳的提升直到将井筒中原油提升至地面为止。

虽然以上仅结合附图所示的实施例描述了本实用新型，但本实用新型也涉及所有可能的其他实施方式。例如，本实用新型可以设置两个以上的上下游动滑块组件；而游动滑块组件可以分别包括数量各异的上下半滑块。此外，游动滑块组件的上下半滑块可以分别由多个部件构成，它们通过环形密封胶圈互相固定；或者，游动滑块组件的上半滑块由多个部件构成，而下半滑块是一体构成的；或者反之。例如，上半滑块32包括两个彼此对称的四分之一瓣体，和/或下半滑块31包括四个彼此对称的八分之一瓣体。这些瓣体可以通过环形密封胶圈互相连接，也可以彼此通过螺栓、形状配合连接、键槽接合、卡合或粘合等方式互相连接。

Claims (10)

1.一种悬挂式上配重捞油抽子(100)，其包括带有滑道(21)的滑块主轴(2)、配重杆(8)和止脱滑块(11)，其中，分瓣式游动滑块安装在所述滑块主轴(2)上并且能够沿所述滑道(21)滑动， 

其特征在于， 

所述配重杆(8)通过上部剪断螺栓(6)固定在所述滑块主轴(2)的顶端，所述止脱滑块(11)通过下部剪断螺栓(1)固定在所述滑块主轴(2)的底端。 

2.如权利要求1所述的捞油抽子(100)，其特征在于，在所述滑块主轴(2)上分别设有在轴向上彼此错开的上止动块(92)和下止动块(91)，所述分瓣式游动滑块由上游动滑块组件(3a)和下游动滑块组件(3b)构成，在闭合位置上，所述上游动滑块组件(3a)和所述下游动滑块组件(3b)共同停靠在所述止脱滑块(11)上；在开启位置上，所述上游动滑块组件(3a)停靠在所述上止动块(92)上，而所述下游动滑块组件(3b)停靠在所述下止动块(91)上。 

3.如权利要求2所述的捞油抽子(100)，其特征在于，所述上游动滑块组件(3a)和所述下游动滑块组件(3b)具有多个游动滑块泄油孔(5)，所述上游动滑块组件(3a)的游动滑块泄油孔(5)和所述下游动滑块组件(3b)的游动滑块泄油孔(5)在轴向上彼此对准。 

4.如权利要求1至3之一所述的捞油抽子(100)，其特征在于，所述配重杆(8)具有吊装卡环孔(7)、配重杆悬挂部和剪断螺栓安装孔(61)，其中，所述配重杆悬挂部为配重杆悬挂孔(81)和/或外悬挂缩颈(82)，并且所述吊装卡环孔(7)具有侧向开口，用以装卸用于固定钢丝绳的卡环头。 

5.如权利要求2或3所述的捞油抽子(100)，其特征在于，所述上游动滑块组件(3a)和所述下游动滑块组件(3b)分别包括下半滑块(31)、上半滑块(32)和夹持在所述下半滑块(31)与所述上半滑块(32)两者之间的环形密封胶圈(10)，所述环形密封胶 圈(10)借助密封胶圈销钉(4)固定在所述下半滑块(31)与所述上半滑块(32)上，所述环形密封胶圈(10)紧贴在油井套管内壁上。 

6.如权利要求1至3之一所述的捞油抽子(100)，其特征在于，所述止脱滑块(11)的外径等于所述配重杆(8)的外径并且小于所述分瓣式游动滑块的外径，所述止脱滑块(11)能够利用其顶面封堵所述游动滑块泄油孔(5)的下开口。 

7.如权利要求4所述的捞油抽子(100)，其特征在于，所述吊装卡环孔(7)具有贯通至所述配重杆(8)侧表面的泄油口(71)。 

8.如权利要求1至3之一所述的捞油抽子(100)，其特征在于，所述下部剪断螺栓(1)的断裂强度小于所述上部剪断螺栓(6)的断裂强度。 

9.如权利要求1至3之一所述的捞油抽子(100)，其特征在于，所述滑道(21)的横截面呈矩形、燕尾槽形或梯形。 

10.如权利要求5所述的捞油抽子(100)，其特征在于，所述下半滑块(31)和所述上半滑块(32)是一体构成的，和/或所述下半滑块(31)和所述上半滑块(32)由彼此对称的多个组成部分拼装而成。 

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